PLC控制系统设计-274.ppt
《PLC控制系统设计-274.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《PLC控制系统设计-274.ppt(80页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、PLCPLC控制系统设计控制系统设计主要内容6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤6.2 抢答系统的控制抢答系统的控制6.3 电梯的自动控制电梯的自动控制6.4 工业机械手的自动控制工业机械手的自动控制6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤(1)满足被控对象的控制要求;)满足被控对象的控制要求;(2)考虑到生产的发展和工艺的变化,在选择)考虑到生产的发展和工艺的变化,在选择PLC时,应有适当的裕量;时,应有适当的裕量;(3)在满足控制要求的前提下,尽量使控制系统)在满足控制要求的前提下,尽量使控制系统经济、简单;经济、简单;(4)确保整个控制系统安全可靠
2、。)确保整个控制系统安全可靠。1 控制系统设计原则控制系统设计原则6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤(1)对被控对象的工艺过程、工艺特点等进行详)对被控对象的工艺过程、工艺特点等进行详细分析,明确控制任务和设计要求;细分析,明确控制任务和设计要求;(2)根据控制系统的要求选择开关、传感器等)根据控制系统的要求选择开关、传感器等输输输输入设备入设备入设备入设备和继电器、接触器、信号灯等和继电器、接触器、信号灯等输出设备输出设备输出设备输出设备,以,以及由输出设备驱动的控制对象如电动机、电磁阀等;及由输出设备驱动的控制对象如电动机、电磁阀等;(3)选择)选择PLC机型、容量
3、、机型、容量、I/O模块及其它模块模块及其它模块的类型和数量;的类型和数量;2 控制系统设计步骤控制系统设计步骤6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤PLCPLC容量的选择容量的选择容量的选择容量的选择:PLC输入/输出点数 用户程序存储器容量 I/O点数的选择除了要满足当前控制系统的要求外,点数的选择除了要满足当前控制系统的要求外,还应考虑到生产工艺的改变及可靠性的要求,应适当预还应考虑到生产工艺的改变及可靠性的要求,应适当预留留10%15%10%15%的裕量。的裕量。PLCPLC机型选择机型选择机型选择机型选择的基本原则:满足要求、安全可靠、维护方便及最优价格性能比。6
4、.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤开关量输入开关量输入开关量输入开关量输入:输入点数10开关量输出开关量输出开关量输出开关量输出:输出点数8定时器定时器定时器定时器/计数器计数器计数器计数器:定时器/计数器数量2模拟量:模拟量:模拟量:模拟量:模拟量通道数100;通信接口:通信接口:通信接口:通信接口:接口个数300;根据存储器总字数再加上一个备用量,一般可根据存储器总字数再加上一个备用量,一般可按计算结果的按计算结果的25%25%考虑。考虑。用户程序存储器容量估算公式:用户程序存储器容量估算公式:用户程序存储器容量估算公式:用户程序存储器容量估算公式:6.1 PLC控制
5、系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤 应根据PLC输入量和输出量的点数和性质来决定,如果系统中有连续变化的量如温度、电压、位移的输入与输出,应考虑使用模拟量的输入/输出模块,如果系统有联网通信的要求,还必须考虑通信模块的选用。I/OI/O模块的型号和数量模块的型号和数量模块的型号和数量模块的型号和数量6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤1)输入信号的类型及电压等级)输入信号的类型及电压等级 有直直直直流流流流输输输输入入入入、交交交交流流流流输输输输入入入入和和和和交交交交流流流流直直直直流流流流输输输输入入入入三种类型。选择时主要根据现场输入信号和周围环境因素等。开
6、关量输入模块的电电电电压压压压等等等等级级级级有:直流5、12、24、48、60等;交流110、220等。选择时主要根据现场输入设备与输入模块之间的距离来考虑选择时主要根据现场输入设备与输入模块之间的距离来考虑选择时主要根据现场输入设备与输入模块之间的距离来考虑选择时主要根据现场输入设备与输入模块之间的距离来考虑。一般5、12、24用于传输距离较近场合,如5输入模块最远不得超过米。距离较远的应选用输入电压等级较高的。n开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤n开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择开关量输入模块的选
7、择 2)输入接线方式)输入接线方式 主要有汇点式和分组式汇点式和分组式汇点式和分组式汇点式和分组式两种接线方式:汇点式 分组式6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤1)输出方式)输出方式 开关量输出模块有继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出三种方式 继电器输出继电器输出继电器输出继电器输出:价格便宜,可以驱动交、直流负载,适用的电压大小范围较宽、导通压降小,承受瞬时过电压和过电流的能力较强,但动作速度较慢(驱动感性负载时,触点动作频率不超过1HZ)、寿命较短、可靠性较差,只能
8、适用于不频繁通断的场合。对于频繁通断的负载,应该选用晶闸管输出晶闸管输出晶闸管输出晶闸管输出或晶体管输出晶体管输出晶体管输出晶体管输出,它们属于无触点元件。但晶闸管输出只能用于交流负载,而晶体管输出只能用于直流负载。n开关量输出模块的选择开关量输出模块的选择6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤n开关量输出模块的选择开关量输出模块的选择 2)输输出出接接线线方方式式 开关量输出模块主要有分分分分组组组组式式式式和和和和分分分分隔隔隔隔式式式式两种接线方式。分组式 分隔式6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤 3)驱动能力)驱动能力 应根据实际输出设备的电
9、流大小来选择输出模块的输出电流。如果实际输出设备的电流较大,输出模块无法直接驱动,可增加中可增加中可增加中可增加中间放大环节间放大环节间放大环节间放大环节。4)注意同时接通的输出点数量)注意同时接通的输出点数量 同时接通输出设备的累计电流值必须小于公共端所允许通过的同时接通输出设备的累计电流值必须小于公共端所允许通过的同时接通输出设备的累计电流值必须小于公共端所允许通过的同时接通输出设备的累计电流值必须小于公共端所允许通过的电流值。电流值。电流值。电流值。一般来讲,同时接通的点数不要超出同一公共端输出点数的60。5)输出的最大电流与负载类型、环境温度等因素有关)输出的最大电流与负载类型、环境温
10、度等因素有关 与不同的负载类型密切相关,特别是输出的最大电流。晶闸管的最大输出电流随环境温度升高会降低,在实际使用中也应注意。n开关量输出模块的选择开关量输出模块的选择6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤 模模模模拟拟拟拟量量量量输输输输入入入入(A/D)模块是将现场由传感器检测而产生的连续的模拟量信号转换成PLC内部可接受的数字量;模模模模拟拟拟拟量量量量输输输输出出出出(D/A)模块是将PLC内部的数字量转换为模拟量信号输出。典型模拟量I/O模块的量程为-10V-10V+10V+10V、0 0+10V+10V、4 4 20mA20mA等,可根据实际需要选用,同时还应考
11、虑其分分分分辨辨辨辨率率率率和和和和转转转转换换换换精精精精度度度度等因素。n模拟量模拟量I/O模块的选择模块的选择6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤 PLC厂家相继推出了一些具有特殊功能的I/O模块,有的还推出了自带CPU的智能型I/O模块,如高速计数器、凸轮模拟器、位置控制模块、PID控制模块、通信模块等。n特殊功能模块的选择特殊功能模块的选择6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤(4)分配)分配I/O口,绘制口,绘制I/O分配图(即外部硬件接线图)分配图(即外部硬件接线图)PLCPLC与常用输入设备的连接与常用输入设备的连接与常用输入设备的连接
12、与常用输入设备的连接n nPLCPLC与主令电器类设备的连接与主令电器类设备的连接与主令电器类设备的连接与主令电器类设备的连接 6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤n nPLCPLC与旋转编码器的连接与旋转编码器的连接与旋转编码器的连接与旋转编码器的连接 6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤n nPLCPLC与传感器类设备的连接与传感器类设备的连接与传感器类设备的连接与传感器类设备的连接 当采用接近开关、光电开关等两线式传感器时,由于传感器的漏电流较大,可能出现错误的输入信号而导致PLC的误动作,此时可在PLC输入端并联旁路电阻(当漏电流不足lmA时
13、可以不考虑其影响)。6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤n nPLCPLC与多位拨码开关的连接与多位拨码开关的连接与多位拨码开关的连接与多位拨码开关的连接 每位拨码开关的4条数据线按一定顺序接在PLC的4个输入点上,把各位拨码开关的COM端连在一起。由图可见,使用拨码开关要占用许多PLC 输入点,所以不是十分必要的场合,一般不要采用这种方法。6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤n nPLCPLC与输出设备的一般连接方法与输出设备的一般连接方法与输出设备的一般连接方法与输出设备的一般连接方法 PLC与输出设备连接时,不同组(不同公共端)的输出点,其对应
14、输出设备(负载)的电压类型、等级可以不同,但同组(相同公共端)的输出点,其电压类型和等级应该相同。要根据输出设备电压的类型和等级来决定是否分组连接。6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤n nPLCPLC与感性输出设备的连接与感性输出设备的连接与感性输出设备的连接与感性输出设备的连接 PLC的输出端经常连接的是感性输出设备(感性负载),为了抑制感性电路断开时产生的电压使PLC内部输出元件造成损坏。因此当PLC与感性输出设备连接时,如果是直流感性负载,应在其两端并联续流二极管;如果是交流感性负载,应在其两端并联阻容吸收电路。6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则
15、和步骤n nPLCPLC与两个七段与两个七段与两个七段与两个七段LEDLED显示器的连接显示器的连接显示器的连接显示器的连接 PLC可直接用开关量输出与七段LED显示器的连接,但如果PLC控制的是多位LED七段显示器,所需的输出点是很多的。采用具有锁存、译码、驱动功能的芯片CD4513驱动共阴极LED七段显示器,两只CD4513的数据输入端AD共用PLC的4个输出瑞,其中A为最低位,D为最高位。LE是锁存使能输入端。6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤n nPLCPLC与两个七段与两个七段与两个七段与两个七段LEDLED显示器的连接显示器的连接显示器的连接显示器的连接 在
16、LE信号的上升沿将数据输入端输入的BCD数锁存在片内的寄存器中,并将该数译码后显示出来。如果输入的不是十进制数,显示器熄灭。LE为高电平时,显示的数不受数据输入信号的影响。显然,N个显示器占用的输出点数为P=4N。如果PLC使用继电器输出模块,应在与CD4513相连的PLC各输出端接一下拉电阻,以避免在输出继电器的触点断开时CD4513的输入端悬空。6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤n n直流输入信号与直流输入信号与直流输入信号与直流输入信号与PLCPLC连接连接连接连接 (PLCPLC提供电源)提供电源)提供电源)提供电源)输入点I0.0、I0.1连接光电编码器、接近
17、开关的输出信号(OUT),它们的驱动电源由PLC自身的24V提供,它们OUT端子输出信号是有源信号,在和另外两个无源开关量信号I0.2、I0.3混合连接,注意注意注意注意PLC的M(COM)端子与PLC的0V端子以及光电编码器、接近开关的0V信号连接在一起。6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤n n直流输入信号与直流输入信号与直流输入信号与直流输入信号与PLCPLC连接连接连接连接 (独立电源)(独立电源)(独立电源)(独立电源)如右图所示,光电编码器的电源是12V,接近开关的电源是5V,它们OUT的输出信号分别是12V和5V的脉冲信号。I0.2和I0.3是无源开关量的输
18、入信号。不同电压的直流信号与PLC输入模块输入点连接,必必必必须注意须注意须注意须注意信号电位差的参考点必须共同。即,光电编码器、接近开关、无源开关量的0V信号必须连接在一起。6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤 1)除了PLC输入和输出共用同一电源外,输入输入输入输入公共端与输输输输出出出出公共端一般不能接在一起;2)PLC的晶体管和晶闸管型输出都有较大的漏电流,尤其是晶闸管输出,将可能会出现输出设备的误动作。所以要在负载两端并联一个旁路电阻。n nPLCPLC与输出设备连接的其它注意事项与输出设备连接的其它注意事项与输出设备连接的其它注意事项与输出设备连接的其它注意事
19、项6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤 对于简单的开关量的控制系统,可采用经验设计法绘制梯形图;但对于比较复杂的控制系统,需要先确定用户程序的基本结构,画出系统的控制流程图以表明动作的顺序和条件,然后绘制出梯形图。梯形图设计好后,需要将其转换成指令表程序输入到PLC以调试程序。(5)设计)设计PLC控制程序,绘制控制系统流程图、控制程序,绘制控制系统流程图、梯形图、写指令表程序梯形图、写指令表程序6.1 PLC控制系统设计原则和步骤控制系统设计原则和步骤 设计好的程序输入到PLC后,一般先进行模拟调试,即先不接入实际的输入元件和输出负载,而是用扳动开关代替输入,用发光二极
20、管代替输出,检查程序中的语法和拼写错误以及其动作是否完全符合预定的要求,不断修改和完善程序;然后联机调试,调试成功后,将用户程序固化在EPROM或EEPROM中长期保存;(6)调试程序)调试程序(7)编写技术文件,包括设计说明书、使用说明)编写技术文件,包括设计说明书、使用说明书、电气元件列表等书、电气元件列表等(8)交付使用)交付使用6.2 抢答系统的控制抢答系统的控制经验设计法经验设计法设有三个参赛组共5人,第一组由两个儿童组成,第二组由一个学生答题,第三组是两位老教授,每人一个按钮:SB11、SB12、SB2、SB31、SB32,每桌一个显示灯:HL1、HL2、HL3。控制要求如下:(1
21、)竞答者若要回答主持人所提问题时,需抢先按下桌上的按钮。(2)为了优待儿童,SB11和SB12中任一个按下,灯HL1就会亮。而教授组的灯HL3只有当SB31和SB32同时按下才能亮。(3)指示灯亮后,需等到主持人按下复位键SB4后才会熄灭。(4)如果竞赛者在主持人打开开关SA后10s内按下按钮,接通电磁铁线圈YA,电磁铁线圈将使彩球转动,以示该组得到一次幸运机会。1 控制任务和设计要求控制任务和设计要求输入设备输入设备7个:个:按钮SB11、SB12、SB2、SB31、SB32、SB4 和选择开关SA;输出设备输出设备4个:个:灯HL1、HL2、HL3和电磁铁线圈YA。总计输入/输出点数11点
22、,考虑裕量,共需I/O点数13点。因该系统比较简单,勿需估算用户程序存储器容量。该系统为开关量输入,继电器输出,因此选择FX2N-16MR型PLC作为该系统的控制器。6.2 抢答系统的控制抢答系统的控制经验设计法经验设计法2 确定输入确定输入/输出设备,选择输出设备,选择PLC3 分配分配I/O口,画口,画PLC外部接外部接线图线图 输输入、入、输输出端口分配出端口分配见见表:表:输入设备输入设备输入端口输入端口输出设备输出设备输出端口输出端口按钮按钮SB11X0灯灯HL1Y0按钮按钮SB12X1灯灯HL2Y1按钮按钮SB2X2灯灯HL3Y2按钮按钮SB31X3电磁铁线圈电磁铁线圈YAY3按钮
23、按钮SB32X4按钮按钮SB4X5选择开关选择开关SAX66.2 抢答系统的控制抢答系统的控制经验设计法经验设计法PLC外部接线图外部接线图:6.2 抢答系统的控制抢答系统的控制经验设计法经验设计法4 画梯形图,写指令表画梯形图,写指令表因系统比较简单,所以采用经验法设计梯形图。进入条件进入条件 退出条件退出条件 输出控制输出控制6.2 抢答系统的控制抢答系统的控制经验设计法经验设计法X0或X1X2X3和X410s钟内和Y0 或 Y1 或 Y2X6Y0(HL1)Y1(HL2)Y2(HL3)Y3(YA)X5X5X5X6 T1(K100)X6步序步序 指指 令令 步序步序 指令指令 0 LD X0
24、 15 OR Y2 1 OR X1 16 ANI X5 2 OR Y0 17 ANI Y0 3 ANI X5 18 ANI Y1 4 ANI Y1 19 OUT Y2 5 ANI Y2 20 LD X6 6 OUT Y0 21 OUT T0 7 LD X2 22 K 100 8 OR Y1 23 LD Y0 9ANI X5 24 OR Y11010 ANI Y0 25 OR Y2 11 ANI Y2 26 ANI T0 12 OUT Y1 27 OR Y3 13 LD X3 28 AND X614 AND X4 29 OUT Y3梯形图 指令表 6.2 抢答系统的控制抢答系统的控制经验设计法经
25、验设计法6.3 电梯的自动控制电梯的自动控制逻辑设计法逻辑设计法三层楼电梯分别用三层楼电梯分别用IF、2F和和3F表示表示1层、层、2层和层和3层。电梯必须具备如下控层。电梯必须具备如下控制功能:制功能:(1)电梯停于电梯停于1F或或2F时,按时,按3F按钮呼叫,电梯上升到按钮呼叫,电梯上升到3F才停止;才停止;(2)电梯停于电梯停于2F或或3F时,按时,按1F按钮呼叫,电梯下降到按钮呼叫,电梯下降到1F才停止;才停止;(3)电梯停于电梯停于1F时,按时,按2F按钮呼叫,电梯上升到按钮呼叫,电梯上升到2F停止;停止;(4)电梯停于电梯停于3F时,按时,按2F按钮呼叫,电梯下降到按钮呼叫,电梯下
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- PLC 控制系统 设计 274
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【天****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【天****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。